專家評分法在V2500 發動機反推位置信號反饋故障排除中的應用研究

方俊杰/北京飛機維修工程有限公司杭州分公司

1 故障描述

2018 年5 月25 日至6 月12 日，一架A320 飛機右發反復間歇性出現反推關閉鎖定位信號故障，故障信息為“REV SL SENS CHB/HC/EEC 2”。6 月10 日，因在02 段（推出啟動發動機階段）出現“ENG 2 REVERSE FAULT”右側發動機反推故障警告，導致機組滑回。

在5 月25 日至6 月12 日期間，為了排除此故障，更換了滑油量傳感器（FIN：4002EN）、滑油壓力傳感器（FIN：4005EN），檢查了反推關閉鎖定位臨近電門（FIN：4006KS）和發動機電子控制（EEC）端的J7 號插頭的插頭、插釘以及電纜等，均正常。測量臨近電門4006KS 和感應片之間的距離，符合標準；更換臨近電門4006KS、跳開關（FIN：1EN2）后故障依舊；目視檢查接線塊TM817，未發現異常。排故陷入了困境。直至6 月12 日晃動接線塊TM817時發現臨近電門4006KS 電插頭電壓不穩，更換接線塊TM817 后故障才得以最終排除。分解拆下的接線塊TM817，檢查發現其中A 節點的接觸片斷 裂。

2 系統原理

2.1 V2500 發動機反推指示系統

發動機反推是指客機著陸時，液壓作動筒使反推整流罩的移動套筒后移，帶起阻流門，露出格柵段，堵住風扇氣流向后流的通路而轉向從格柵段流出，產生反推力，使客機著陸后可以較快減速，縮短著陸距離，大大提高了客機的安全性。反推的出現使客機的性能有了質的飛躍。

這架A320 飛機是通過EEC 來控制V2500 發動機反推的。駕駛艙向EEC發出放出或收回反推的信號，EEC 接收到駕駛艙的信號后控制液壓控制組件（HCU）實現反推的放出和收回，并通過位置傳感器將反推的實際位置情況傳遞給EEC，形成閉環控制（見圖1）。

V2500 發動機反推指示共涉及4 個位置傳感器。

圖1 V2500發動機反推指示系統原理示意圖

1）反推關閉鎖定位臨近電門：位于下部反推作動筒，左右側反推各有一個，分別將反推鎖定信號發送給EEC的A 通道和B 通道。

2）反推放出位置的線性可變差動傳感器（LVDT）：位于上部反推作動筒，左右側反推各有一個，分別將反推的開度信號發送給EEC 的A 通道和B 通道。

2.2 反推關閉鎖定位臨近電門

本次故障的信息為“REV SL SENS CHB”， 即“REVERSER STOW AND LOCK SENSOR CHANELB”，表示發動機右側反推的臨近電門4006KS 給出的信號異常，故在此著重介紹該臨近電門及其相關部件的工作原理。

正常情況下，當反推在收回鎖定位時，靶標與臨近電門距離接近（見圖2），臨近電門4006KS 產生電信號并持續反饋給EEC，告知EEC 反推位于關閉鎖定狀態。該電信號的反饋回路包括EEC、臨近電門4006KS 以及兩者間的線路。

臨近電門本身需要有外界供電才能正常工作，因此臨近電門4006KS 共有3 根線路，兩根為提供EEC 位置信號的回路，另一根為供電線路。供電線路（見圖3）初始從跳開關1EN2 引出，中途經接線塊TM817 一分為三，分別供電給臨近電門4006KS、滑油量傳感器4002EN 和滑油壓力傳感器4005EN。TM817 的內部機構如圖4 所示。

圖2 反推關閉鎖定位臨近電門4006KS

圖3 臨近電門4006KS供電線路示意圖

3 故障分析及解決方法探討

3.1 故障分析

由本次故障信息“REV SL SENS CHB”，可以得出右側反推關閉鎖定位傳感器故障。由故障觸發在飛機起飛前的滑出階段，不涉及反推的放出，得出故障觸發的原因是EEC 未給出打開反推指令，同時EEC 也未收到右側的反推鎖定位臨近電門給出的電信號。進一步分析可以推測，臨近電門無法持續產生正確的電信號和不能持續反饋正確電信號都會導致這種情況。根據故障類型，將可能的故障分為部件故障和線路故障。

可能涉及的故障部件有：滑油量傳感器4002EN、滑油壓力傳感器4005EN、反推關閉鎖定位臨近電門4006KS 和EEC。

滑油量傳感器、滑油壓力傳感器和臨近電門三者的供電線路為并聯關系，如果滑油量傳感器和滑油壓力傳感器出現故障，電壓不穩定將導致臨近電門出現電壓波動，無法持續產生正確的電信號。

臨近電門與靶標之間的間隙不在正常范圍或者臨近電門本身出現故障也會導致無法持續產生正確的電信號。

從供電端到反饋端，線路重要的節點為跳開關1EN2、接線塊TM817、臨近電門4006KS 的插頭以及EEC 端的J7號插頭，任意一個節點出現問題都會導致上述故障。

圖4 接線塊TM817內部機構示意圖

3.2 利用專家評分法進行決策

專家評分評價法是一種定性與定量相結合的評價方法。它首先根據評價對象的具體要求選定若干個評價項目；再根據評價項目定出評價標準，每個標準分別用5 分、4 分、3 分、2 分、1 分（百分制或原始指標）記下，以此為標準分別給予一定的分值，最后以得分多少為序決定優劣。

評分法有許多種，由于希望快速排除此故障，這里只考慮部件可靠性和航線更換難易程度這兩個最重要的因素，故選擇連乘評分法，即將各項目分值相乘，以乘積的大小決定優劣，這是一種靈敏度較高的評價方法[1]。其數學表達式為

以本次排故為例，將可靠性自低到高以5 ～1 打分，將更換的難度程度自易到難以5 ～1 打分。

通過篩選機隊歷年故障記錄，查詢更換故障部件時發動機的TSN/CSN（自開始時間/自開始循環），由于大多數為首次更換，基本可確定上述部件的可靠性數據，并依據可靠性越低得分越高的原則進行打分。得分情況為：滑油量傳感器4002EN 的平均TSN/CSN 為18498/9230， 評3 分；滑油壓力傳感器4005EN 的平均TSN/CSN 為6606/3218，評4 分；反推關閉鎖定位臨近電門4006KS、EEC、跳開關1EN2、臨近電門4006KS 的插頭以及EEC 端的J7 號插頭因未找到由故障導致的更換記錄，故認為可靠性較高，評2 分；接線塊TM817 情況較為特殊，幾次TSN/CSN 分別為16997/10621、14080/6844、18069/8634、5738/2779、5479/2362、4228/1944（ 本次故障的TSN/CSN）、4043/1865，主要集中在16000H 和5000H 附近，因此評4 分。

表1 專家評分法分析結果

通過查看AMM 手冊并借助工作經驗，可以快速判斷上述部件航線更換難易程度，依據越容易更換得分越高的原則進行打分。根據公式，可靠性項目分值和更換難易程度項目分值相乘得到總分，數值見表1，總分從大到小的排序可作為排故的參考順序。

通過分析結果可知，排除故障依次拆下組件的順序為：滑油量傳感器4002EN →滑油壓力傳感器4005EN →接線塊TM817 →跳開關1EN2 →EEC →反推關閉鎖定位鄰近電門4006KS →鄰近電門4006KS插頭→EEC端J7號插頭。按此順序實際排查，發現接線塊TM817上的金屬彈片斷裂（見圖5），導致臨近電門4006KS 接收到的供電電壓在振動或晃動情況下不穩定，造成其無法正常穩定地向EEC 反饋信號。

圖5 分解后的故障接線塊TM817

4 總結

本次故障涉及的線路和元器件較多，除正常信號反饋線路外還涉及供電線路。供電線路為多個器件共用，各器件及線路之間可能存在互相干擾，且該故障為間歇性故障，地面無法穩定還原，排故難度較大。

接線塊TM817 的可靠性不如預期，根據空客的全球在役飛機維護經驗（WISE）記載，多家公司曾反映該接線塊短路導致此類故障長時間無法排除，發動機廠家IAE 發布服務通告（SB）ENG-73-0137 重新設計了該接線塊，而后又發布SB V2500-ENG-71-0275 來加固線路，減小故障概率，目前看效果并不理想。

想要快速排除此類故障，需要分析系統工作原理，理清可能出現故障的部件，再根據可靠性和航線更換的難易程度，利用專家評分法完成排序，對故障進行針對性排除，提高效率。在本故障發生的2018 年5 月，空客TSM 手冊中將TM817 的更換排在排故順序的最后一位，本文撰寫時考慮到可靠性樣本數量不夠多而將TM817 的更換順序排在第三。目前最新的TSM 手冊已將TM817 更改為排故順序的首個更換部件，也從側面印證了本文的正確性。

由于線路間歇性故障一般比較隱蔽，在判斷線路是否故障時可以邊晃動線路邊測量，模擬飛機運行時的振動條件，建議安排有經驗的維修人員進行檢查。